超低溫冰箱從外形上來看可以分為立體式和臥式2種箱體形式，內箱多采用儲物層獨立開關門的設計方式，外箱體采用冷軋鋼板相互拼湊焊接而成。在箱體內外層分別有一定厚度的聚亞安酯保暖泡沫材料(厚度在70mm左右)，超低溫冰箱箱體內含有溫度傳感器，能夠自動根據(jù)冰箱內實際溫度和人工預設溫度的比較結果進行溫度調節(jié)，由于在低溫環(huán)境下工作，溫度傳感器采用耐低溫的稀有金屬鉑作為制造材料，從而能夠對箱內溫度進行調控。傳統(tǒng)的超低溫冰箱制冷劑中含有氟利昂，現(xiàn)代超低溫冰箱已經(jīng)采用環(huán)保制冷劑，能夠很好地避免對環(huán)境的污染。此外，超低溫冰箱還安裝有自動斷電警報器和溫度警報器，以便在冰箱出現(xiàn)問題時及時發(fā)出警報。針對電網(wǎng)中有時出現(xiàn)的諧波過大導致電壓波動較大的情況，超低溫冰箱一般配備有電壓增壓器，從而保證壓縮機在低電壓情況下正常運行。
超低溫冰箱制冷系統(tǒng)的工作原理區(qū)別于一般冰箱，它采用復疊式制冷方式，在超低溫冰箱中一般有2個全封閉式的壓縮機作為高溫和低溫壓縮機使用。低溫壓縮機的蒸發(fā)器銅管以盤管形式直接安裝于冰箱內箱體外部，并以導熱膠泥填堵在盤管和冰箱壁之間的空隙中，從而達到增加熱交換效果的目的。箱體內的冷凝蒸發(fā)器多為殼管式結構，內部為四管螺紋型的銅管，通常采用逆流形式的熱交換方式。此外，在冰箱的低溫工作系統(tǒng)中還配有相關的氣熱交換器，能夠將蒸發(fā)器中排除的低壓氣體與進入冷凝蒸發(fā)器之前的高壓氣體進行冷熱交換，這種設計方法減少了冷凝蒸發(fā)器工作中的熱負荷，能夠大程度地利用冰箱工作中產生的熱量，減少能源的損耗。超低溫冰箱一般采用除蠟型過濾器，這類過濾器可以有效地除掉冷凍油中的石蠟，以降低整個制冷導熱系統(tǒng)發(fā)生堵塞的概率，保障超低溫冰箱的正常運行。
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